多级嵌套菱形位移放大机构的设计与分析
xy双向变距移栽机构设计
xy双向变距移栽机构设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述首先，本文将讨论和研究的主题是xy双向变距移栽机构的设计。
该机构的设计旨在实现在移栽过程中双向变距移动，以适应不同种植物的生长需求。
移栽是农业生产中的重要环节之一，决定了种植物的生长状况和产量。
传统的移栽机构往往只能实现固定距离的移动，无法灵活地适应不同种植植物的需求。
因此，为了提高移栽的适应性和效率，我们需要设计一种能够实现双向变距移动的机构。
本文将首先介绍xy双向变距移栽机构的原理，包括机构的基本构造和工作原理。
随后，根据实际的设计需求和要求，对该机构的设计要点进行详细的阐述，包括结构设计、运动控制和传动装置等方面。
通过对每个设计要点的分析和研究，我们将确保机构的可行性和稳定性。
在设计完成后，我们将进行一系列的实验，并对实验结果进行分析和讨论。
通过对实验结果的比较和分析，我们将评估该机构的性能和优势，并总结出该机构的具体效果和实用价值。
最后，本文将给出对该机构的结论和总结，总结该机构的主要发现和研究意义，并展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究和分析，我们希望为种植业的发展和生产效益的提高做出一定的贡献。
文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文共分为四个部分，分别是引言、正文、实验与结果以及结论。
引言部分（1. 引言）主要对文章进行概述，介绍研究对象的背景和研究意义，提出本文的目的，并对文章的整体结构和内容进行简要说明。
正文部分（2. 正文）是文章的核心部分，主要介绍了xy双向变距移栽机构的设计方案。
在正文中，首先介绍了该机构的原理及其工作方式，为读者提供了基本的背景知识。
然后详细讲解了设计过程中的要点，包括设计要点1、设计要点2和设计要点3，以实现该机构的双向变距移栽功能。
每个设计要点都会给出具体的设计思路、方法和步骤，并解释其重要性和可行性。
实验与结果部分（3. 实验与结果）描述了为了验证设计方案的有效性，进行了相应的实验研究。
菱形折叠机械臂优劣分析与优化方案
二、问题分析
首先是这种机械臂的几何构型， 右图为该种机械 臂示意图。由于折叠的需要，机械臂在设计时保证菱 形的一边垂直水平面。 定义： 菱形边长为 l， 每 l 长度的材料质量为 m， 提升过程中最下部杆与水平面夹角为θ ，级数（菱形 个数）n（n∈N*） 。 参数范围：由于材料宽度等原因 (-70 °≤ θ ≤ 60°)、底盘具有一定厚度，且有其他方面限制，L≤ 30cm 以上参数足以详细描述机械臂的各项性能 提出问题： ①利用几何关系推导参数关于高度的参数方程， ②进行受力分析， 得出受力关于另外两个参数的方程， 依据实际情况，提出对结构强度要求最小的方案。 并通过实验模拟验证猜想。 ③分析在①假设下的空间需求。
First Technology challenge（FTC） Ring it up 菱形折叠机械臂优劣分析及优化方案
北京市第十二中学 段泽明
一、问题背景
Ring it up（把它举起来！ ）是 2012-2013 年第一科技挑战赛的命题，在这个比赛中， 学生组建自己的团队，搭建自己的机器人， 完成比赛中颇具挑战性的任务。而这一年更 是设立了将目标物抬升约 2 至 3 倍自身高度 的任务。为了完成任务，参赛队伍设计了不 同的机械臂完成任务，有简单的手臂式、厚 重的滑轨式，但采用最多的还是菱形折叠机械臂。如何才能最大限度地发挥它的功效？ 于是我展开了研究。 研究之前首先对比赛内容有所了解。
比赛规则简介：1、机器人尺寸不得大于长 45.7cm×宽 45.7cm×高 45.7cm 的立方体 2、比赛过程中，从场地四周取圆环（不得多于 2 个） ，然后将其悬挂于场地 中央的架子上，挂于第三层（最高）得 15 分、二层 10 分、一层 5 分（最 低） 、地板 1 分。 3、对问题研究有意义的圆环有两种： ①普通圆环——红色 18 个，蓝色 18 个，被放置在圆环分配器上。其重量 大约是 0.88 盎司（25 克） 。 ②加重圆环——外形与普通圆环一样， 有 6 个红色和 6 个蓝色的加重圆环 其重量大约是 2.64 盎司（75 克） 。 4、一层高度 15×2.54cm=38.1cm，二层高度 27×2.54cm=68.58cm,三层高度 39×2.54cm=99.06cm
七、柔性铰链微动机构的分析与设计
七、柔性铰链微动机构的分析与设计一. 实验目的1.认识柔性四连杆机构的形貌2.了解柔性铰链工作台的工作原理及应用前景3.掌握柔性铰链的分析与设计方法4.掌握微位移工作台的分析与设计方法二. 柔性铰链微动机构的用途与发展前景由于宇航和航空等技术发展的需要,对实现小范围内偏转的支承，不仅提出了高分辨率的要求，而且对其尺寸和体积提出了微型化的要求。
人们在经过对各类型的弹性支承的实验探索后，才逐步开发出体积小无机械摩擦、无间隙的柔性铰链。
随后，柔性铰链立即被广泛地用于陀螺仪、加速度计、精密天平、导弹控制喷嘴形波导管天线等仪器仪表中，并获得了前所未有的高精度和稳定性。
如日本工业技术院计量研究所，利用柔性铰链原理研制的角度微调装置，在3分的角度范围内，达到了1000万分之一度的稳定分辨率。
近年来，柔性铰链又在精密位移工作台中得到了实用。
柔性铰链微位移机构具有较高的位移分辨率，再配合压电陶瓷驱动器可实现微小位移，可适合各种介质环境工作。
微位移技术直接影响到微电子技术等高精度工业的发展，如微电子技术随着集成度的提高，线条越来越微细化，与之相对应的工艺设备：光刻机、电子束和x射线曝光机等，其定位精度要求为线宽的1／3～1／5，即亚微米甚至纳米级的精度，这就要求精密工作台具备相应的技术水准，柔性铰链是关键技术之一。
三. 柔性铰链工作台的结构a) 单柔性四连杆b) 双柔性四连杆图7-1 单、双柔性四杆机构变形原理图为保证位移方向的直线性，柔性工作台一般由平行四杆结构的铰链组成。
单柔性平行四杆机构沿一个移动方向产生位移时，在其垂直方向同时产生一个交叉耦合位移，参见图一中的Δ，且随柔性铰链弯曲偏转角的增大而增加，而双柔性平行四杆机构（图7-1b），由于结构对称，当沿一个方向受力产生位移时，两侧铰链均产生交叉耦合位移。
即：如果加工完全对称，双柔性平行四杆机构能产生严格的直线运动，从原理上克服了单柔性平行四杆机构易产生交叉耦合位移的缺陷，是超精密定位系统的首选结构，双柔性工作台结构参见图7-2。
机械设计中的多体动力学分析与优化
机械设计中的多体动力学分析与优化机械设计是一门涉及力学、动力学、材料科学等多学科交叉的工程学科，在设计过程中，多体动力学分析与优化是非常重要的环节。
通过对机械系统中各个动力学特性进行研究和优化，能够有效提高机械设备的性能和可靠性。
本文将对机械设计中的多体动力学分析与优化进行探讨。
一、多体动力学分析的概念与方法1. 多体动力学的概念多体动力学是研究多个刚体或刚性物体以及它们之间的相互作用关系的力学学科。
在机械设计中，多体动力学研究的对象主要是机械系统中的各个零件或组件。
通过对这些零件或组件之间的相互作用关系进行研究，可以得到机械系统的运动、力学特性等重要参数。
2. 多体动力学分析的方法多体动力学分析主要包括系统建模、运动学分析和动力学分析三个步骤。
系统建模是将机械系统中的各个零件或组件抽象为刚体或刚性物体，并建立它们之间的相对位置和连接关系。
这一步骤可以通过计算机辅助设计软件进行。
运动学分析是根据系统建模的结果，研究刚体或刚性物体的运动规律、位移、速度和加速度等参数。
这些参数可以通过运动学方程进行计算。
动力学分析是在运动学分析的基础上，进一步研究刚体或刚性物体受到的外力和力矩以及它们之间的相互作用关系。
通过分析这些力和力矩的作用，可以得到系统的力学特性，如力的大小、方向和作用点等。
二、多体动力学分析的应用1. 机械系统的设计与优化多体动力学分析可以帮助工程师了解机械系统中各个零件或组件之间的相互作用关系，进而优化机械系统的设计。
通过对系统的运动学和动力学参数进行研究，可以确定合理的结构布局和零件尺寸，提高系统的运行效率和可靠性。
2. 动态特性的研究机械系统在工作过程中会受到各种外界干扰，如振动、冲击等。
通过多体动力学分析，可以研究系统在不同工况下的动态特性，如共振频率、振动幅值等。
这对于减少系统的振动和噪声，提高系统的稳定性和安全性具有重要意义。
3. 转矩与动力输出的优化在机械系统中，转矩与动力输出是重要的技术指标。
基于柔性铰链的微位移机构的设计与分析
黄志威 梅 杰 明廷 鑫 胡吉 全 陈定 方
武 汉理 工大 学物 流工程 学院
摘
武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３
要 ：针 对传 统 机 械 式 微 位 移 机 构 无 法 实 现 高 精 度 定 位 的 问 题 ，采 用 半 圆 型 柔 性 铰 链 设 计 了 一 种 反 对 称
ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎｐ ｕ ｔ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｔ ｉ ｎ ｔ ｏ ａ ｎｇ ｕｌ ａ ｒ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｏ ｕｔ ｐｕ ｔ ．Ｔｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｉ ｔ ｓ ａ ｎ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎｅ ｓ ｓ， ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｙ ｐｅ， ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ， ａ ｎ ｄ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕｔ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ａｎ —
性铰 链与 传统 铰链 相 比，具有 无 间隙、无 摩擦 、
运动 灵敏 度 高 等优 点 。但 传 统 铰 链 允 许 较 大 的相 对转 动 ，而 柔 性 铰 链 只允 许 很 小 的相 对 转 动 。在 精密 工程 中 ，基 于 柔 性 铰 链 的柔 性 放 大 机 构 作 为 微位 移放 大器 ，可 将 压 电 陶瓷 驱 动 器 的 输 出位 移 放大 到几 十甚 至几 百 微 米 ，以实 现较 大 行 程 范 围 内的精密 位移 驱动 。 柔性 放大 机构 有 多种 放 大原 理 ，如桥 式 原 理 、
一种新型四自由度并联机构设计与分析
摘
要 ： 据放 大尺 原理构 建具有 大缩放 比的 六 自由度 菱形运 动 支链 和 四 自由度 菱形运 动 支链 ， 根 将
其 作 为并Biblioteka 机 构组 成 支链 ， 出一种 具有 结构 紧凑 、 提 工作 空 间大 的新 型 四 自由度 并联 机 器人 机 构 ．
依 据等 效替换 原理 ， 菱形 机构虚 拟轴 用传统 串联 运 动 支链 的 实轴 替代 ， 到新 型 四 自由度 并联 机 将 得 构 的等 效模型 ． 利用 螺旋理论 分析 了新型 并联机 构等效模 型各 支链 的运动 螺旋 系和约束 反螺旋 系，
ａ ｄ ｂ ｓ ｄｏ ｈｓ ｏ ｅ ４ Ｄｏ ｐ ｒｌ ｌ ｎｐ ｌｔｒｗｉ ｏ ｐ ｃ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｒ ｅｗｏ ｋ ｐ ｃ ｎ ａｅ ｎ ｔ ｉ，ａｎ ｖ ｌ 一 Ｆ ａａｌ ｅ ｍａ ｉｕａｏ ｔ ａｃｍ ａ ｔ ｒ ｃｕ ｅａ ｄ ａｌ ｇ ｒ ｓ ａ ｅ ｈ ｓ ａ
的刚度 ， 更好 的精度 和承 载能力 ， 被广 泛应用 到航天 器对接装 置 雷达定 向装 置 以及 虚 拟 轴 高速 并联 机 床等领 域… 尤其 是少 自由度并 联 机 器人 机 构还 具 １．
ｐａｆｒ ． ｌｔｏ ｍ
Ｋｅ ｏ ｄ ： ａ ａ ｌｌ ｎ ｐ ｌｔ ｒ ４ Ｉ ＯＦ； ｃ ｌ ｇ ｒ ｌｒ ｈ ｍ ｂ ｓｍｅ ｈ ｎ ｓ ｙｗ ｒ ｓ ｐ ｒｌ ｅ ｍａ ｉ ｕａ ｏ ； 一 ） ｓ ａ ｉ ｅ ；ｒ ｏ ｕ ｃ ａ ｉ ｎ ｕ ｍ
并联机 构 比起 传统 的 串联 机器人 机构具 有更 高
第３ ５卷 第 ４ 期
北
京
交
通
大
学
学
报
Ｖ １ ５Ｎ ． ０． ｏ４ ３
输电铁塔攀爬机器人夹持机构的设计与分析
第43卷第11期输电铁塔攀爬机器人夹持机构的设计与分析47文章编号:1004-2539(2019)11-0047-07D01：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.11.008输电铁塔攀爬机器人夹持机构的设计与分析赵慧如'鲁守银'石利荣2(1山东建筑大学信息与电气工程学院，山东济南250101)(2云南电网公司曲靖供电局，云南曲靖650000)摘要针对铁塔检修工人高空作业时手动挂拆安全绳危险性高和效率低的问题，基于菱形原理设计了一种V型角钢对称夹持机构，主要由夹持爪、外展机构和顶出机构组成，夹持爪通过螺旋升降机与滑动导轨的配合实现对角钢的抓紧，垂直于夹持手臂的外展机构通过调整其展出距离改变夹持爪的位置，顶出机构前端的V型块设计可保证机器人机身始终平行于角钢。
绘制机器人的Solid-Works三维模型，依据菱形原理简化模型，并验证其对中夹持性和机构设计的合理性，建立静力学模型，对夹持机构进行静力学分析和静力学仿真。
通过样机试验，验证了该夹持机构的可行性。
关键词攀爬机器人夹持机构菱形原理静力学建模静力学仿真Design and Analysis of Clamping Mechanism for Transmission Tower Climbing RobotZhao Huiru1Lu Shouyin1Shi Lirong2(1College of Information and Electrical Engineering,Shandong Jianzhu University,Ji z nan250101,China)(2Qujing Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Corporation,Qujing650000,China)Abstract In view of the high risk and low efficiency of the manual maintenance of the safety rope during the work of the tower,the V-shaped angle steel symmetrical clamping mechanism is designed based on the principle of rhombus principle.It is mainly composed of a gripping hand,an abduction mechanism and an ejection mechanism.The clamping hand realizes the grasping of the diagonal steel by the cooperation of the screw jack and the sliding rail,and the abduction mechanism perpendicular to the clamping arm changes the position of the gripping hand by adjusting the exhibition distance thereof,and the V-shaped block on the front end of the ejec-tor mechanism ensures that the robot body is always parallel to the angle.According to the analysis of the climb・ing environment of the transmission tower climbing robot,the three-dimensional model of the mechanism is drawn.The model is simplified according to the principle of rhombus principle and the rationality of the centering and the size of the mechanism is verified.The statics model is established and the clamping force is used for mechanical analysis and structural statics simulation.Through the prototype development and test,the feasibility of the clamping mechanism is preliminarily verified.Key words Climbing robot Clamping mechanism Rhombus principle Statics modeling Statics simulation0引言在我国，输电铁塔数量多、分布广，且长期显露于野外环境甚至多尘强风高湿的恶劣环境下叫传统方式下，由检修人员背负检修设备沿脚钉侧攀爬输电杆塔，逐步挂接安全绳防坠，手工记录逐塔巡视，导致巡检周期长，攀爬危险性大。
变厚度机翼的多级调节设计
器不仅能够输 出大驱动力和大驱动位移 ，还具有主动变形功能 和较 高的功重 比。 目前 ，ＳＭＡ驱动器成为 了实现变体 飞行器变 几何调节 的重要技术手段［５－６１。 １ ＳＭＡ 驱 动 器设 计 １．１ ＳＭＡ驱动器结构设计
本文利用形状记忆合金 丝的形状记忆效应和菱形连杆结构 的特 点 ，设计了可以进行高度调节的 ＳＭＡ驱 动器 。
ｆ ｉｌｍｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ。１９９２，３１（３５）：７４２５． ［４］ 晏爱琴．新型光致聚合物 的全息存储性能ｒ＂， ＴＵｇｔ及存储机理研究 ［Ｄ］．
北京 ：北京工业大学 ，２００５． ［５］ 肖勇 ，唐道广 ，陈珂 ，等．紫光至红光敏感的多波长复用全息存储材
料 ［Ｊ］．光子学报 ，２００９，３８（３）：６３０—６３５． ［６］ 吴圣 涵 ，王蜻 ，曹 良才 ，等．多路角度 复用 体全息三维显示技术 ［Ｊ］．
格 方程 的指导 ，各个研究 团队在各 自领 域持续 进行 深入研究 。 前期 的工作研 究过 圆周一 角度 复用记 录 ，但是 对波 长一 角度 复用 记录并 未见 报道 ，对 波 长 、角度 、圆周 复用 记录 也未 见报 道。事实上 ，３种方法 协同复用 记录能够显 著提高全 息记录 的 记 录 容 量 。
平面多关节机械臂的机构设计与运动学分析
平面多关节机械臂的机构设计与运动学分析一、引言机器人技术的迅猛发展，使得多关节机械臂在制造、物流等领域发挥着重要作用。
在过去的几十年里，平面多关节机械臂的机构设计与运动学分析一直是研究的热点。
本文将探讨平面多关节机械臂的机构设计原理和运动学分析方法。
二、机构设计原理当设计平面多关节机械臂时，关键是确定关节的类型和机械结构的连接方式。
常见的关节类型有旋转关节和平移关节。
旋转关节可以实现机械臂在平面内的转动，平移关节可以实现机械臂的伸缩运动。
而机械结构的连接方式包括刚性连接和柔性连接。
刚性连接可以提供更高的精度和稳定性，而柔性连接则可以使机械臂具有更好的柔韧性和适应性。
三、运动学分析方法机械臂的运动学分析是研究机械臂运动规律的重要方法。
在平面多关节机械臂中，可以采用连杆法进行运动学分析。
连杆法是基于连杆机构的原理，并结合空间向量的运算进行分析。
首先，确定机械臂的坐标系和关节角度的定义，然后利用连杆法建立起机械臂各个连杆之间的关系式，最后通过空间向量的运算求解出机械臂的位姿和速度。
四、机构设计与运动学分析的应用平面多关节机械臂的机构设计与运动学分析在很多领域都有广泛的应用。
例如，在制造业中，机械臂可以代替人工完成重复性、高强度的作业，提高生产效率和产品质量。
在物流领域，机械臂可以实现货物的搬运和分拣，提高物流效率。
在医疗领域，机械臂可以用于手术操作和康复训练，帮助提高医疗水平和治疗效果。
五、结论平面多关节机械臂的机构设计与运动学分析是机器人技术的重要组成部分。
通过合理的机构设计和准确的运动学分析，可以使机械臂具有更好的性能和适应性。
未来，随着机器人技术的不断发展，平面多关节机械臂将在更多领域得到应用和发展。
因此，进一步研究机构设计原理和运动学分析方法具有重要意义，能够推动机器人技术的发展进步。
ACF旋翼主动控制技术的现状与发展
DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.01.004ACF旋翼主动控制技术的现状与发展朱棣文，胡和平（中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室，江西景德镇333001）摘要：直升机的振动抑制一直是直升机设计和研究的重难点，围绕直升机主动控制技术中的主动控制后缘襟翼（Actively Controlled Flap，ACF）技术介绍了相对于其他方法的优点。
从内外2个部分梳理归纳了ACF的发展历程，由内主要总结了几种国外设计验证的不同构型的压电驱动器，向外则归纳了几种常用的外环减振控制算法发展过程，通过对比分析论证了不同算法的优点和缺点。
最后结合ACF旋翼主动控制技术现状与发展脉络阐述分析了ACF振动控制方法的技术潜力及进一步发展过程中亟待解决的几个关键点。
关键词：主动控制；控制算法；直升机；旋翼动力学中图分类号：V214.1 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）01-0015-04直升机的振动直接影响飞行员、机组人员和乘客的舒适度，并对机械、结构和电子部件的疲劳寿命有很大的影响。
因此，直升机振动的抑制问题一直是研究的重点。
从直升机发展的早期开始，振动问题就一直受到人们的关注。
在早期的研究中，研究人员确定了3类不同的减振方法，即降低旋翼激振力（振源控制）、在旋翼产生的振动到达机身之前减轻振动（传）递路径隔振和降低在一定激振力作用下的机体响应（响应控制）。
在此基础上，可以采用被动减振和主动减振2种方式进行减振。
传统的被动系统是针对特定的飞行状态和动力学特性进行调整或优化的，因此，如果飞行条件、旋转频率或系统动力学发生变化，被动系统很可能出现减振效率降低的问题，无法适应新时代越来越高的减振要求。
而主动振动控制属于有源控制，系统能够适应多种飞行条件，减振效果明显。
目前基于主动控制技术的研究已经成为未来的主要趋势。
主动振动控制技术结合不同的控制方法在运用上已经日趋成熟，其减振频带范围宽而且能够对控制律进行修改，满足性能指标。
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多级嵌套菱形位移放大机构的设计与分析
郝云锋;王占英;马宏;刘春东;倪笑宇;孙冰心
【期刊名称】《河北建筑工程学院学报》
【年(卷),期】2022(40)2
【摘 要】为了提高压电堆栈的输出位移,提出了一种多级嵌套菱形位移放大机构,并
设计了单级和二级嵌套菱形位移放大机构两种模型。通过分析上述两种放大机构的
位移放大比及其动态性能,得到以下结论:二级嵌套菱形位移放大机构的位移放大比
约为单级放大机构的2倍;同时二级嵌套放大机构目标振型的谐振频率也高于单级
放大机构,并进一步对此结果进行分析与讨论。
【总页数】4页(P186-189)
【作 者】郝云锋;王占英;马宏;刘春东;倪笑宇;孙冰心
【作者单位】河北建筑工程学院;张家口市智能机械技术创新中心
【正文语种】中 文
【中图分类】TH132
【相关文献】
1.菱形压电微位移放大机构的设计2.面向点胶技术位移放大机构的设计与分析3.压
电陶瓷驱动器菱形位移放大机构的动态应变测量4.垂直型多级位移放大机构设计
与力学解析建模5.三角混合两级杠杆微位移放大机构的设计及性能分析
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